La résistance aux antibiotiques : un regard dans les...

Journée annuelle sur l'antibiosurveillance

19 novembre 2019

Jonathan Massé, DMV

Candidat au PhD

La résistance aux antibiotiques : un regard dans les fermes laitières du Québec

2

L’antibiosurveillance chez les bovins laitiers

Programme Intégré Canadien de la surveillance de la

Résistance aux Antibiotiques (PICRA) Bovins à l’abattoir

Programme Québécois d’antibiosurveillance vétérinaire Bovins malades

Résistance aux antibiotiques observée pour E. coli (%)

Catégorie d’importance en

santé humaine Classe d’antibiotique

Organisme de surveillance

MAPAQ 2018 PICRA 2016

I Céph. 3ième gén. 15 0

Fluoroquinolone 2 - 8 0

II Aminoglycoside 2 - 49 0 -18

Triméthoprime -Sulfa. 53 0

III Tétracycline 69 36

3

L’antibiosurveillance en Europe

Similarité

• Antibiorésistance pour E. coli indicateur

Différences

• Recherche de E. coli avec mécanisme de résistance d’importance en santé

publique

• Bovins à l’abattoir de moins d’un an

Plus de résistance chez les plus jeunes bovins

E. coli producteur de β-Lactamase

à Spectre Étendu (BLSE) / AmpC

???

4

La résistance aux antibiotiques chez les veaux

Le veau : source plus importante de bactéries résistantes

• Risque maximal de résistance : environ 2 semaines

Facteurs de risque : variables selon les études

• Lait médicamenté

• Traitement avec des antibiotiques

• Lait provenant de vache traitée avec des antibiotiques

5

Objectifs

1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une

bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des

fosses à fumier.

2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les

antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.

3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus

résistantes, les gènes responsables de ces résistances.

Sélection aléatoire de 101 fermes

• Montérégie, Centre-du-Québec et Estrie

• Deux visites : printemps et automne 2017

• 602 échantillons de fumiers

6

M & M : Collecte des échantillons à la ferme

Pool : 5 veaux

pré-sevrage

Pool : 5 vaches

en lactation

Montréal

St-Hyacinthe

Sherbrooke

Drummondville

Pool : 2 endroits de

la fosse à fumier

7

Objectifs

1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une

bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des

fosses à fumier.

2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les

antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.

3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus

résistantes, les gènes responsables de ces résistances.

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Isolement des E. coli et profil de résistance

Fumier E.coli

• Gélose MacConkey

• Concentration minimale inhibitrice

Système sensititre ™

19 antibiotiques différents

Résistance : Interprétation selon un seuil

Ceftiofur

8 µg/ml

4 µg/ml

2 µg/ml

1 µg/ml

0,5 µg/ml

0,25µg/ml

Concentration

minimale

inhibitrice

S

I

R

9

Pourcentage de résistance pour certains antibiotiques

Su

lfam

ide

10

Distribution de la résistance selon la source

11

Résumé des résultats

La résistance aux antibiotiques est plus élevée chez les veaux que les vaches et la fosse à fumier

• Significatif pour 14 antibiotiques

Il y a statistiquement plus de résistance multiple chez les veaux que les vaches et la fosse à fumier

• En moyenne, un isolat de veau a une résistance à 2,0 classes d’antibiotique (IC 95% : 1.7 – 2.4)

• En moyenne, un isolat de vache a une résistance à 0,32 classe d’antibiotique (IC 95% : 0.25 – 0.42)

• En moyenne, un isolat de fosse à fumier a une résistance à 0,33 classe d’antibiotique (IC 95% : 0.25 – 0.42)

12

Objectifs

1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une

bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des

fosses à fumier.

2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les

antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.

3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus

résistantes, les gènes responsables de ces résistances.

13

Utilisation d’un protocole sélectif

«Traitement » du fumier avec un antibiotique

+ Antibiotique catégorie I (Cefotaxime)

E. coli producteur de β-Lactamase à

Spectre Étendu (BLSE) / AmpC

14

Pourcentage des fumiers avec une bactérie possédant un mécanisme de résistance d’importance

15

Comparaison avec d’autres études

Peu de données en Amérique du Nord pour les

bovins laitiers

Europe : 43,6% des fumiers positifs

• Variable selon les pays 1,4 – 68,9%

• Comparable à Belgique, France, Allemagne, Portugal et

Espagne

16

Objectifs

1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une

bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des

fosses à fumier.

2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les

antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.

3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus

résistantes, les gènes responsables de ces résistances.

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Analyse supplémentaire des isolats résistants

Séquençage du génome complet (n=27)

• E. coli les plus résistants

• 24 provenant de veaux

• 3 provenant de fosses

• Recherche de gènes de résistance

Illumina Miseq

18

Analyse des gènes de résistance

Plusieurs gènes de résistance trouvés

• Expliquent 91,4% de la résistance observée

• Proximité entre eux

• Aminoglycosides

• Chloramphénicol

• Pénicilline

• Trimethoprime et Sulfamides

Plasmide

• Gène d’importance en santé publique

• blaCTX-M-1 (2 isolats)

44 km

19

Proximité entre les bactéries

Fosse 25

Veaux 26

Fosse 69

Fosse 71

Veaux 78

Veaux 4

Veaux 34

Fosse 64

Veaux 83

Fosse 94

Veaux 9

Veaux 15

Veaux 1

Veaux 4

Veaux 55

Veaux 60

Veaux 11

Veaux 23

Veaux 42

Veaux 48

Veaux 50

Veaux 50

Veaux 87

Veaux 87

Veaux 89

Veaux 92

Veaux 99

Bactéries pratiquement identiques Bactéries très proches Bactéries éloignées

8,5 km

89 km

74 km

Fermes situées à moins de 15 km

Observation qualitative:

• Saison

• Région administrative

• Vétérinaire

20

Conclusions préliminaires

1. La prévalence de la résistance aux antibiotiques dans les fermes

laitières du Québec est moins de 5% pour les antibiotiques de

très haute importance en santé humaine.

2. Le fumier des veaux présente davantage d’E. coli résistants

aux antibiotiques que celui des vaches et des fosses à fumier

dans les fermes laitières québécoises.

3. Les gènes de résistance sont corrélés à la résistance

phénotypique.

21

Travaux à venir

Séquencer plus de souches pour mieux caractériser la résistance aux

antibiotiques

Comparer l’utilisation des antibiotiques à la résistance observée

Remerciements Hélène Lardé

Les producteurs laitiers du projet

Support technique

Claudia Duquette

Maria Puerto Parada

Fabrice Coulombe

Frédérick Gallant

Avila Croisetière

Aide pour le système sensititre et le séquençage

Ghyslaine Vanier

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Ces travaux ont été réalisés grâce à une aide financière du Programme Innov’Action agroalimentaire, un programme issu de l’accord Cultivons l’avenir 2

conclu entre le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, et Agriculture et Agroalimentaire Canada.

Professeurs :

Marie Archambault

David Francoz

Simon Dufour

John M. Fairbrother

Jean-Philippe Roy

Merci à vous!

23

Visitez le site https://www.flipsnack.com/BDoplait/les-aventures-

extraantibiordinaires.html pour lire notre bande dessinée humoristique!

24

Résultats d’antibiorésistance : catégorie I

* = p<0,05 Fisher exact test

TIO

DA

N

EN

R

Antibiotiques homologués

chez les bovins

AMC Amoxicilline/a. clavulanique

MEM Méropénem

TIO Ceftiofur

CRO Ceftriaxone

CIP Ciprofloxacine

DAN Danofloxacine

ENR Enrofloxacine

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Résultats d’antibiorésistance : catégories II et III

* = p<0,05 Fisher exact test

SPT Spectinomycine

GEN Gentamicine

NEO Néomycine

STR Streptomycine

AMP Ampicilline

FOX Cefoxitin

SXT Triméthoprime/Sulfa.

AZM Azithromycine

NAL Acide nalidixique

CHL Chloramphénicol

SSS Sulfisoxazole

TET Tétracycline

Antibiotiques homologués

chez les bovins

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Arbre phylogénétique (CSIPhylogeny de CGE) par analyse de SNP d’E.coli (n = 27)

1406 – 2694 SNP

86 SNP

81 - 1021 SNP

137 SNP

583 - 3096 SNP

SNP = Single Nucleotide Polymorphism

Antibiorésistance de certaines souches d’Aeromonas salmonicida: l’importance

des tests diagnostiques, de la régie et des règles de biosécurité dans les

piscicultures du Québec

Journée annuelle sur l’antibiosurveillance 19 novembre 2019

Dre Judith Farley, DMV, IPSAV, M.Sc., DÉS Clinicienne enseignante en aquaculture

judith.farley@umontreal.ca

Plan de la présentation

• Principale espèce élevée en pisciculture au Québec

• Furonculose: Aeromonas salmonicida

• Antibiotiques utilisés en pisciculture au Québec

• Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida

• Importance :

• tests diagnostiques

• régie

• biosécurité

• Traitements préventifs

• Nouveau défi

• Conclusion

Principale espèce élevée en pisciculture au Québec

• Omble de fontaine (truite mouchetée)

• Espèce indigène la plus commune au Québec

• Premier choix pour l’élevage destiné à l’ensemencement

• Très sensible aux maladies

Furonculose

• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée

• Formes

• Suraiguë = mortalités élevées (alevins)

Furonculose

• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée

• Formes

• Aiguë = septicémie

Crédit photo: Dre Andrée Lafaille

Furonculose

• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée

• Formes

• Chronique = «furoncles»

Crédit photo: Dre Andrée Lafaille

Furonculose

• Diagnostic

• Signes cliniques + lésions (forme chronique)

• Nécropsie complète

• Culture bactérienne + antibiogramme

Furonculose

• Transmission:

• Horizontale:

• Ulcères cutanés lors de l’éclosion de la maladie

• Surface des œufs

• Fèces des porteurs sains

• Eau contaminée (survie de plusieurs semaines)

Furonculose

• Mode d’infection:

• Plaies cutanées

• Inhalation par les branchies

• Ingestion via le système digestif

Furonculose

• Agent causal

• Aeromonas salmonicida ss salmonicida (Assal)

• Bactérie Gram négatif en forme de bâtonnet, non-motile

• Hôte: salmonidés et très rarement non-salmonidés

• Antibiorésistance:

• Plusieurs plasmides de résistance simple ou multiple

Antibiotiques piscicultures au Québec

• Antibiotiques homologués pour traiter la furonculose :

• Aquaflor ® (florfénicol)

• Période de retrait: 12 jours

• Terramycin-Aqua ® (oxytétracycline)

• Période de retrait:

• T° ≥ 10°C: 40 jours

• T° < 10°C: 80 jours

• Romet-30 ® (sulfadiméthoxine/orméthoprime)

• Antibiotiques homologués pour traiter la furonculose :

• Aquaflor ® (florfénicol)

• Période de retrait: 12 jours

• Terramycin-Aqua ® (oxytétracycline)

• Période de retrait:

• T° ≥ 10°C: 40 jours

• T° < 10°C: 80 jours

• Romet-30 ® (sulfadiméthoxine/orméthoprime)

• Non disponible depuis 2016

Antibiotiques piscicultures au Québec

Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV

* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22

* Nombre d’antibiogrammes

* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22

* Nombre d’antibiogrammes

Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV

Résistance simple

* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22

* Nombre d’antibiogrammes

Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV

Résistance double et triple

• Concordance entre nos résultats et les analyses en génomique du laboratoire du Dr Steve Charette de l’Université Laval à Québec:

• Diminution du nombre de souches d’A. salmonicida avec plasmides de résistance aux antibiotiques depuis les dernières années

Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV

Épisode de mortalités

Importance des tests diagnostiques

Importance des tests diagnostiques

• Visite annuelle de la très grande majorité des piscicultures suivies par la FMV:

• Maintien de la relation pisciculteur-vétérinaire-patients:

• Visite des installations qui peuvent varier d’année en année

• Bassins, étangs

• Système d’approvisionnement en eau

• Circulation de l’eau

• Espèces de poissons élevées

• État de santé des poissons

• Éducation des piscicultrices/pisciculteurs

Importance des tests diagnostiques

• Lors d’épisodes de mortalités

• Piscicultures proches de la FMV (Montérégie, Estrie):

• Consultation d’urgence

• Nécropsies et prélèvements à la pisciculture

Importance des tests diagnostiques

• Lors d’épisodes de mortalités

• Piscicultures près de la FMV (Montérégie, Estrie):

• Consultation d’urgence

• Nécropsies et prélèvements à la pisciculture

• Piscicultures loin de la FMV (Abitibi, Gaspésie):

• Réception de poissons

• Nécropsies et prélèvements en salle de nécropsie

Importance des tests diagnostiques

• Nécropsie + bactériologie + antibiogramme

• Signes cliniques semblables pour plusieurs pathologies retrouvées en pisciculture

• Pathologies concomitantes

• But:

• Éviter et réduire l’antibiorésistance en déterminant le bon antibiotique parmi les 2 homologués et disponibles au Québec (Florfénicol et Oxytétracycline)

Certains(es) piscicultrices/pisciculteurs ont grandement diminué, voire

complètement éliminé, les épisodes de furonculose de leur pisciculture.

Quel est leur secret?

Importance de la régie et de la biosécurité

Importance de la régie et de la biosécurité

Enseignement aux piscicultrices/pisciculteurs

Adhésion de tous les gens présents sur la pisciculture

Facteurs de risque furonculose

Facteurs de risque furonculose

• Engraissement en bassins/étangs de terre approvisionnés en eaux de surface:

• Non protégés des prédateurs/vecteurs de maladies

• Mauvaise qualité de l’eau en été:

• Approvisionnement déficient (sécheresse)

• T° de l’eau trop élevée

• Manque d’oxygène

• Matières en suspension

Facteurs de risque furonculose

• Densité élevée de poissons (entassement)

• Achat d’œufs et/ou de poissons contaminés/infectés

• Règles de biosécurité déficientes

Régie

Importance de la régie

• Mesures anti-prédateurs

• Approvisionnement de plusieurs sources d’eau, idéalement en eaux sous-terraines

• Oxygénation de l’eau

• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:

• Idéalement 1 fois/jour

• Température

• Concentration en oxygène

Importance de la régie

Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997

• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:

• Régulièrement

• pH

Importance de la régie

Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997

• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:

• Autres éléments:

• Par la technicienne ou le technicien aquacole du MAPAQ

Importance de la régie

Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997

• Gestion du site:

• Bassins/étangs d’engraissement:

• Gestion des lots de poissons

Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature

Poissons sains/système immunitaire immature

Entrée d’eau

Unité d’élevage Palier 1

Unité d’élevage Palier 2

Unité d’élevage Palier 3

Étang de sédimentation

Importance de la régie

• Gestion du site:

• Bassins/étangs d’engraissement:

• Gestion des lots de poissons

• Entretien des bassins/étangs

Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature

Poissons sains/système immunitaire immature

Entrée d’eau

Unité d’élevage Palier 1

Unité d’élevage Palier 2

Unité d’élevage Palier 3

Étang de sédimentation

Importance de la régie

• Respecter une densité de poissons adéquate selon la taille du bassin/étang

• Mode d’élevage « tout plein, tout vide » pour chaque bassin/étang

Importance de la régie

• Excellente connaissance de ses populations de poissons:

• Consommation d’aliments

• Courbes de croissance

• Courbes de mortalités

Importance de la régie

Uhland et al, 1997

Biosécurité

• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:

• Approvisionnement d’une source fiable

Importance des règles de biosécurité

• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:

• Approvisionnement d’une source fiable

• Désinfection des œufs

Importance des règles de biosécurité

• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:

• Approvisionnement d’une source fiable

• Désinfection des œufs

• Quarantaine de 4 à 6 semaines pour les poissons

Importance des règles de biosécurité

Importance des règles de biosécurité

• Gestion du site:

• Bâtiment d’écloserie :

• Premier lieu visité dans la journée

• Vestibule de désinfection des vêtements, mains, bottes

• Équipement exclusif pour chaque bassin, désinfecté adéquatement après chaque utilisation

Importance des règles de biosécurité

• Gestion du site:

• Bassins/étangs d’engraissement:

• Circulation piétonnière

Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature

Poissons sains/système immunitaire immature

Entrée d’eau

Unité d’élevage Palier 1

Unité d’élevage Palier 2

Unité d’élevage Palier 3

Étang de sédimentation

Importance des règles de biosécurité

• Gestion du site:

• Bassins/étangs d’engraissement:

• Circulation piétonnière

• Équipement exclusif pour chaque bassin/étang, désinfecté adéquatement après chaque utilisation

• Gestion du site:

• Bassins/étangs d’engraissement:

• Circulation piétonnière

• Équipement exclusif pour chaque bassin/étang, désinfecté adéquatement après chaque utilisation

• Éviter l’accumulation de déchets dans les bassins/étangs

Importance des règles de biosécurité

• Gestion du site

• Mode d’élevage « tout plein, tout vide » pour chaque bassin/étang:

• Bassin: mise à sec + nettoyage + désinfection

• Étang: mise à sec + vidange des boues + désinfection

Importance des règles de biosécurité

Importance des règles de biosécurité

• Gestion de l’accès au site:

• Personnel autorisé seulement

• Aucun véhicule sur le site

Traitements préventifs

• Homologué:

• Vaccin autogène inactivé

• En développement (Université Laval à Québec):

• Vaccin vivant atténué

• Probiotiques

• Phages

Nouveau défi

• Aquaponie

• Aucun traitement possible ni pour les poissons, ni pour les végétaux

• Diminution de l’antibiorésistance de la bactérie Aeromonas salmonicida dans les piscicultures du Québec:

• Visite annuelle de la très grande majorité des piscicultures suivies par la FMV

• Tests diagnostiques lors d’éclosion de furonculose (nécropsie + bactériologie + antibiogramme)

• Éducation des piscicultrices/pisciculteurs

• Mise en place d’une bonne régie

• Respect des règles de biosécurité

Conclusion

Remerciements

Références

• Lafaille A. Rapport des activités en ichtyopathologie, Service de diagnostic, Faculté de Médecine Vétérinaire, Université de Montréal, les différents rapports de 2009 à 2018.

• Morin R. L’utilisation des antibiotiques pour combattre la furonculose chez l’omble de fontaine génère de l’antibiorésistance chez Aeromonas salmonicida. L’Aquicole 15 (3) : 3-6 Septembre 2010.

• Morin R. Production piscicole au Québec. Document d’information DADD-02. Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, 9 p.

• Morin R., Uhland C. & Lévesque G. (2004) L’utilisation des antibiotiques en pisciculture au Québec, L’Aquicole 9 (3) : 5-15.

• Noga, E.J. Fish Disease, Diagnosis and Treatment, Second edition (2017) Wiley-Blackwell. 518 p.

• Santé Canada (4 juin 2010). Liste des drogues approuvés au Canada pour les animaux aquatiques destinés à la consommation : consulté le 14 novembre 2015. http://www.hc- sc.gc.ca/dhp-mps/vet/legislation/pol/aquaculture_anim-fra.php.

• Santé Canada (22 juin 2010), consulté le 14 novembre 2015. Vente et usage des médicaments en aquaculture (Animaux aquatiques de consommation).

• Smith, S.A. Fish Disease and Medicine (2019) CRC Press. 397 p.

• Uhland F. C. Rapport des activités du Laboratoire d’Ichtyopathologie, Service de diagnostic, Faculté de Médecine Vétérinaire, Université de Montréal, les différents rapports de 2005 à 2008.

• Uhland F. C. Guide Élevage des Salmonidés, Santé, Fascicule 6 (1997) MAPAQ. 115 p.